Законы геометрической оптики для изотропных «левых» метаматериалов

Аннотация: Рассмотрены закономерности явления отрицательного преломления прямых и обратных плоских электромагнитных волн в рамках геометрической оптики при наличии «левых» изотропных метаматериалов с двумя отрицательными проницаемостями. Сопоставлены различные скалярные формы закона Снеллиуса, записанные без привлечения термина «отрицательный показатель преломления». Приведена формула для обобщённого лучевого закона преломления с использованием идентификатора типа волны. Получены формулы для угла преломления в зависимости от угла отклонения луча и для положения мнимого источника в случае отрицательного преломления. В соответствии с правилом Гамильтона и Мак-Куллага рассмотрены возможные лучевые траектории для одной поверхности раздела сред. Опираясь на принцип наименьшего времени Ферма, применительно к неплоской границе получены обобщённые биполярные дифференциальные соотношения, которые различаются для действительных и мнимых изображений. Эти соотношения поддаются интегрированию и могут быть взяты для расчёта преломляющих и отражающих поверхностей со свойствами фокусировки применительно к антеннам СВЧ с использованием метаматериалов.

Ключевые слова: электромагнитные метаматериалы, прямая и обратная плоские волны, геометрическая оптика, световой луч, закон снеллиуса, показатель преломления, действительные и мнимые изображения

Библиография статьи: Фисанов В. В. Законы геометрической оптики для изотропных «левых» метаматериалов / В. В. Фисанов // Доклады ТУСУР. – 2018. – Т. 21, № 1. – С. 42–46. DOI: 10.21293/1818-0442-2018-21-1-42-46